-
Die
Erfindung betrifft ein hydraulisches Pressgerät mit einem
Festteil und einem Bewegungsteil, wobei das Bewegungsteil durch
einen Hydraulikkolben relativ zu dem Festteil bewegt wird und mittels
einer Rückstellfeder in eine Ausgangsstellung zurückbewegbar
ist, wobei weiter die Rückbewegung in Abhängigkeit
von einem vorbestimmten Pressdruck auslösbar ist durch
Ansprechen eines Rücklaufventils, wobei darüber
hinaus ein Steuerventil vorgesehen ist, das zusätzlich
zu dem Rücklaufventil im Öffnungszustand einen
Hydraulikmittel-Abfluss frei gibt und eine Hydraulikmittel-Anström-
und Abströmseite aufweist.
-
Solche
Pressgeräte sind in vielfältiger Ausgestaltung
bekannt. Beispielsweise ist auf die
WO 99/19947 zu
verweisen. Darüber hinaus auch auf die
WO 98/24570 , betreffend eine Anwendung
als Stanzgerät, die
WO
02/62504 , betreffend eine Anwendung als Aufweitwerkzeug
und die
WO 02/00368 ,
betreffend eine Anwendung als Nietgerät.
-
Ein
derartiges Pressgerät ist auch beispielsweise aus der
DE 20 2004 000 215
U1 bekannt. Das hierbei in einer von der Hydraulikmittelpumpe
zum den Hydraulikkolben aufnehmenden Hydraulikzylinder führenden
Hydraulikleitung angeordnete Steuerventil wird von dem von der Pumpe
geförderten Hydraulikmittel zufolge einer Ausbildung als
Rückschlagventil von der Anströmseite zur Abströmseite hin
durchsetzt. Bei einer Abschaltung der Hydraulikmittelpumpe bewirkt
der auf der Abströmseite anstehende Hydraulikmitteldruck
zusammen mit einer in derselben Richtung wirkenden Vorspannfeder
ein Verfahren des Steuerventils in die Öffnungsstellung, wodurch
der Abströmseite zugeordneter Hydraulikmittel-Abfluss freigegeben
wird. Da zudem bei höherem Systemdruck das Steuerventil
nicht öffnet, ergibt sich zu Beginn des Hydraulikmittel-Rücklaufs,
wenn nach erfolgtem Pressvorgang das Rücklaufventil geöffnet
hat, noch keine Öffnung des Steuerventils.
-
Ausgehend
von dem vorbeschriebenen Stand der Technik beschäftigt
sich die Erfindung gemäß einem Aspekt mit der
Aufgabenstellung, ein derartiges hydraulisches Pressgerät
hinsichtlich des Ansprechen des Steuerventils vorteilhaft zu gestalten. Ein
weiterer Aspekt betrifft eine vorteilhafte Anordnung des Steuerventils.
-
Eine
mögliche Lösung jedenfalls des genannten ersten
Aspekts ist nach einem ersten Erfindungsgedanken durch den Gegentand
des Anspruches 1 gegeben, wobei darauf abgestellt ist, dass das Steuerventil
bei geöffnetem Rücklaufventil von dem Druck des
zurücklaufenden Hydraulikmittels auf der An- und Abströmseite
beaufschlagt ist, wobei der Druck auf der Anströmseite
zufolge Drosselung geringer ist. Das Steuerventil ist bei geöffnetem
Rücklaufventil entsprechend beidseitig dem, wenn auch unterschiedlichen,
Druck des Hydraulikmittels im Rücklaufbereich ausgesetzt.
Die sich aufgrund der Drosselung ergebende Druckdifferenz wirkt
in Öffnungsrichtung des Steuerventils und bewirkt damit oder
unterstützt jedenfalls eine rasche Öffnung. Dieser
Effekt kann durch eine Federvorspannung des Steuerventils in die Öffnungsstellung
zusätzlich unterstützt sein. Andererseits ist
dies aber bei bevorzugten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
nicht das voranstehende Auslegungskriterium für eine gegebenenfalls
gewählte Federvorspannung. Nach einer Öffnung
des Rücklaufventils ergibt sich praktisch sogleich, ggf.
sogar einhergehend mit der Öffnung des Rücklaufventils,
eine Öffnung des Steuerventils und damit eine zweifache
Ablaufmöglichkeit für das Hydraulikmittel. Hierdurch
kann ersichtlich ein gewünschter schneller Rücklauf
des Hydraulikkolbens erreicht werden. Andererseits gibt es auch
Anwendungsfälle, bei welchen die Einstellung so getroffen
ist, dass nur eine sehr geringe Menge des Hydraulikmittels über
das Rücklaufventil abläuft.
-
Eine
mögliche Lösung, insbesondere des weiteren aufgezeigten
Aspekts der Aufgabenstellung, ist auch durch den Gegenstand des
Anspruches 2 gegeben, wobei dieser darauf abstellt, dass eine Hydraulikpumpe
vorgesehen ist, von welcher Pumpe ein (erster) Hydraulikmittel-Strömungsweg
zu dem Steuerventil führt und ein weiterer (zweiter) Hydraulikmittel-Strömungsweg
unmittelbar zu dem Rücklaufventil führt. Die von
der Hydraulikmittelpumpe zu dem Steuerventil und bevorzugt darüber
hinaus zu einem den Rücklaufkolben aufnehmenden Hydraulikzylinder
führende Hydraulikmittel-Zuleitung ist auch unmittelbar
von der Hydraulikmittelpumpe zu dem Steuerventil gegeben. Die genannten
Hydraulikmittel-Strömungswege können auch teilweise
zusammenfallen. Wesentlich ist, dass auf Grund der unmittelbaren
Verbindung das Hydraulikmittel durch die Zuleitung zu dem Steuerventil
bzw. zu dem Rücklaufventil strömt, ohne zunächst,
etwa in Bezug auf das Rücklaufventil, über das
Steuerventil zu strömen. Hierdurch ist bezüglich
der beiden Ventile eine Parallelschaltung ausgehend von der Hydraulikmittelpumpe
gegeben. Hydraulikmittel-Zulauf (von der Pumpe) und Hydraulikmittel-Ablauf
durch das (geöffnete) Rücklaufventil befinden
sich hydraulisch auf derselben Seite des Steuerventils. Die Verbindung
zum Zylinderraum (Bewegungsteil) befindet sich hydraulisch auf der
anderen Seite des Steuerventils (oder im Bypass hierzu). Gesehen
von dem Bewegungsteil kann das Rücklaufventil hydraulisch
nach dem Steuerventil angeordnet sein oder, zumindest ergänzend,
in Parallelschaltung zu dem Steuerventil. Wesentlich ist die hierdurch
mögliche kompakte Anordnung der genannten Ventile und der
hydraulischen Leitungen.
-
Die
das Steuerventil in die Öffnungsstellung vorspannende Feder
kann mit vergleichsweise geringer Federkraft ausgebildet werden.
So ist auch bei einem Anhalten der Pumpe im Zuge der Einleitung
des Verpressvorganges oder bei einem schon weiter fortgeschrittenen
Verpressvorganges keine Öffnung des Steuerventils gegeben.
Vielmehr bewegt sich das Steuerventil nur in seine Öffnungsstellung,
wenn zusätzlich zufolge geöffneten Rücklaufventils
sich eine Unterdruckbeaufschlagung des Steuerventils bzw. eine Beaufschlagung
zufolge Druckdifferenz einstellt. Üblicherweise wird bei
einem hydraulischen Handpressgerät, um das es hier bevorzugt
geht, die Verpressung durch eine handbetätigte Auslösung
der Pumpe, die bevorzugt über einen Elektromotor angetrieben
wird, erreicht. Wenn das Niederdrücken eines entsprechenden
Schalters unterbrochen wird, hört auch die Pumpe auf zu
laufen. Pressbacken eines Pressgerätes bleiben in einer
bestimmten Stellung stehen. Bei der hier beschriebenen Ausführung
kann durch Wiederaufnahme der Betätigung der Verpressvorgang
ohne weiteres fortgeführt werden. Es kommt nicht zu einem
Zurücklaufen des Hydraulikkolbens. Auch nicht bei einem
zu Beginn eines Verpressvorganges noch sehr geringen Systemdruck
bzw. (Über-)Druckniveau im Hydraulikzylinder.
-
Die
Bezeichnung „Steuerventil” ist zur klaren begrifflichen
Trennung gewählt. Man kann dieses Ventil auch als weiteres
Rücklaufventil beispielsweise bezeichnen.
-
Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zu dem bereits vorstehend
erläuterten Anspruchskonzept beschrieben. Sie können
aber auch in einer Zuordnung zu nur einem oder mehreren Merkmalen
dieses Anspruches oder unabhängig oder in einem anderen
Gesamtkonzept von Bedeutung sein.
-
Bevorzugt
ist zunächst weiterhin, dass das Steuerventil als ein Sitzventil
ausgebildet ist. Durch Fahren gegen einen Sitz-Anschlag verschließt
das Ventil den Hydraulikmittel-Abfluss. Die von dem Sitzventil verschlossene Öffnung
verläuft (bezogen auf eine Achse der Öffnung)
in Verschieberichtung des Steuerventils. Es erfolgt keine Abschieberung,
sondern ein Verschluss einer Ablauföffnung deren Öffnungsfläche
in Überdeckung des Steuerventils, bezogen auf eine Projektion
in Bewegungsrichtung des Steuerventils, liegt.
-
Zusammenhängend
damit, wenn auch nicht notwendig verbunden, ist die Tatsache, dass
das geschlossene Steuerventil durch eine von dem Druck im Hydraulikmittel-Vorratsraum
und dem Druck in der Hydraulikmittel-Zuleitung gebildeten Differenzkraft beaufschlagt
ist. Da bei fast allen Betriebszuständen der Druck in der
Hydraulikmittel-Zuleitung höher ist als der Druck im Hydraulikmittel-Vorratsraum,
ergibt sich hierdurch eine Zuhaltekraft des Steuerventils, wenn
es sich in der geschlossenen Stellung befindet. Wenn auch anfänglich
ein höherer Druck erforderlich ist, um das Steuerventil
in die Verschlussstellung zu verlagern, reicht dann, wenn es sich
in der Verschlussstellung befindet, auch ein niedrigerer Druck in
der Hydraulikmittel-Zuleitung aus, so lange dieser Druck noch ausreichend
höher ist als der Druck im Hydraulikmittel-Vorratsraum.
Der Druck im Hydraulikmittel-Vorratsraum kann dem Umgebungsdruck
entsprechen oder sogar niedriger liegen als der Umgebungsdruck,
also ein Unterdruck sein. Letzteres insbesondere dann, wenn die
Pumpe mit hoher Förderleistung arbeitet. Der höhere
Druck, der zur Verlagerung des Steuerventils in die Verschlussstellung dient,
entsteht durch den Druckverlust des strömenden Hydraulikmittels über
das Steuerventil, gesehen von der Anströmseite zur Abströmseite.
Es handelt sich gleichsam um einen dynamischen Druck zufolge der
Bewegung des Hydraulikmittels bzw. die sich hierbei über
das Steuerventil ergebende Druckdifferenz. Das Steuerventil reagiert
auf die Richtung der Strömung des Hydraulikmittels.
-
Der
Druck in der Hydraulikmittel-Zuleitung wächst entsprechend
bei dem Auslösen eines Pressvorganges von Umgebungsdruck
(oder leicht darüber) bis zu dem Pressvorgang-Auslösungsdruck
an. Ein solcher Auslösedruck kann bei spielsweise zwischen
300 und 700 bar liegen. Nach erfolgter Verpressung, wenn das Rücklaufventil
geöffnet hat, liegt der Druck in der Hydraulikmittel-Zuleitung, über
welche dann je nach Ausgestaltung, wie weiter unten noch beschrieben,
Hydraulikmittel zurück in den Vorratsraum läuft,
zwischen beispielsweise 10 und 0,5 bar (Überdruck). Hierbei
sind auch sämtliche Zwischenwerte, insbesondere in Schritten
von 0,1 bar, in die Offenbarung einbezogen.
-
Die
Hydraulikmittel-Pumpe fördert über eine Förderleitung
in eine erste Zweigleitung, die zu dem Steuerventil führt
und eine zweite Zweigleitung, die zu dem Rücklaufventil
führt. Bei Auslösung eines üblichen Verpressvorganges
ist das Rücklaufventil geschlossen oder wird, beispielsweise
durch Aufheben einer Öffnungsrast, im Zuge dieses Auslösens
geschlossen. Das Hydraulikmittel steht also in dieser Zweigleitung
nur an, strömt aber nicht. Es strömt jedoch über
das Steuerventil und die Hydraulikmittel-Zuleitung sodann in den
Zylinderraum. Ergänzend kann auch noch ein gleichsam Bypass
unmittelbar in den Zylinderraum vorgesehen sein. Die Förderung zu
dem Rücklaufventil erfolgt entsprechend leitungsmäßig
nicht oder nicht nur über das Steuerventil, sondern, gegebenenfalls
ergänzend, parallel hierzu. Das Rücklaufventil
ist bezogen auf die Hydraulikmittelförderung hydraulisch
parallel geschaltet zu dem Steuerventil.
-
Weiter
ist bevorzugt in diesem Zusammenhang auch vorgesehen, dass bei geöffnetem
Rücklaufventil über das Rücklaufventil
abfließendes Hydraulikmittel zunächst, bevorzugt
insgesamt, über das Steuerventil strömt. In diesem
Fall ist das Rücklaufventil bei abfließendem Hydraulikmittel
dem Steuerventil hydraulisch nachgeschaltet. Es kann aber auch vorgesehen
sein, dass es nur teilweise über das Steuerventil strömt.
Zum anderen Teil kann es durch eine unmittelbar vom Zylinder zu
dem Rücklaufventil führende Leitung strömen,
wobei diese Leitung weiter bevorzugt eine Drosselstelle aufweist.
Es kann auch insgesamt über die genannte gesonderte Leitung
von dem Zylinderraum zu dem Rücklaufventil strömen.
Auch in letzterem Fall ist jedoch vorgesehen, dass diese zu dem
Rücklaufventil führende Leitung in Leitungsverbindung
zu dem Steuerventil steht, und zwar zu der Anströmseite
des Steuerventils. Auch bei dieser konstruktiven Gestaltung ist
daher im Falle des Rücklaufes von Hydraulikmittel die diesbezügliche
Druckbeaufschlagung auf der Anströmseite des Steuerventils
gegeben.
-
Das
Steuerventil kann mittels einer Feder in seine Öffnungsstellung
vorgespannt sein. Diese Vorspannung ist in diesem Fall bevorzugt
geringer gewählt als es einer durch eine Federbeaufschlagung des
Rücklaufkolbens auf das Steuerventil wirkenden Kraft entspricht.
Der durch die Federbeaufschlagung des Rücklaufkolbens im
Fall des Zurücklaufens in der Hydraulikmittel-Zuleitung
hervorgerufene Druck, der, wie ausgeführt, beispielsweise
zwischen 0,5 und 5 bar liegen kann, führt entsprechend
der hydraulisch wirksamen Fläche des Steuerventils zu einer
hierauf wirkenden Kraft. Ungeachtet des eventuell noch zusätzlich
unterstützend wirkenden geringeren Drucks oder gar Unterdrucks
in dem Hydraulikmittel-Vorratsraum ist die genannte durch die Federbeaufschlagung
des Rücklaufkolbens ausgeübte Kraft größer als
es der auf das Steuerventil in Öffnungsrichtung wirkenden
Federkraft entspricht. Eine realistische Größe
für die Kraft dieser auf das Steuerventil in Öffnungsrichtung
wirkenden Feder liegt beispielsweise zwischen 0,1 und 1 Newton,
weiter bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 Newton, wobei in die genannten Spannen
auch sämtliche Zwischenwerte, insbesondere in 1/10 Newton-Schritten
einbezogen sind.
-
Alternativ
zu der weiter oben beschriebenen Gestaltung, dass im Falle des Öffnens
des Rücklaufventils Hydraulikmittel zumindest teilweise über
das Steuerventil zu dem Rücklaufventil fließt,
kann auch vorgesehen sein, dass das Steuerventil in seiner Öffnungsstellung
zugleich die Hydraulikmittel-Zuleitung, über welche ansonsten
Hydraulikmittel zu dem Rücklaufventil strömen
kann, versperrt. Wobei dieses Versperren bevorzugt auch im Sinne
eines Sitzventils gegeben sein kann. Der Abfluss kann dann über
eine beispielsweise vorgesehene Direktleitungsverbindung vom Hydraulikzylinder
zu dem Rücklaufventil, wie schon angesprochen, gegeben
sein. Der Abfluss über das Rücklaufventil kann
aber hierdurch auch vollständig unterbrochen werden. Das
Rücklaufventil geht in diesem Fall, wegen des damit verbundenen Druckabfalls,
sogleich in seine Verschlussstellung.
-
Das
Rücklaufventil ist auf den höchsten Druck, den
zu erreichenden Verpressdruck, eingestellt. Das Steuerventil ermöglicht
aufgrund des bei seiner Öffnung sich ergebenden (weiteren)
Druckabfalls eine selbsttätige Steuerung des Rücklaufventils in
die Verschlussstellung, bei gleichzeitiger Öffnung eines
(weiteren) Abflussweges für das Hydraulikmittel. Hierdurch
lässt sich in gewünschter Weise im Zuge der Durchführung
eines Verpressvorganges zunächst erreichen, jede Zwischenstellung
einzunehmen und den Verpressvorgang dann weiterzuführen. Nach
Durchführung des Verpressvorganges kann durch einfache
Wiederbetätigung der Pumpe ein Anhalten des Bewegungsteils,
also in der Regel des Rücklaufkolbens, erreicht werden
und von dieser Stellung aus die nächste Verpressung vorgenommen werden.
-
Das
Steuerventil besteht im Einzelnen aus einem Ventilverschlusskörper,
der mit einem – gehäusefest ausgebildeten – Ventilsitz
zusammenwirkt. Diesbezüglich ist bevorzugt vorgesehen,
dass der Ventilverschlusskörper ein die Bewegung des Ventilverschlusskörpers
mitvollziehendes Ausgleichsteil durchsetzt. Das Ausgleichsteil wandert
also mit dem Ventilverschlusskörper aus der Verschlussstellung
in die Offenstellung und umgekehrt. Das Ausgleichsteil ist so ausgelegt,
dass der Ventilverschlusskörper sich darin quer zu seiner
bei einer Bewegung aus der Verschlussstellung in die Öffnungsstellung
bzw. umgekehrt gegebenen Bewegungsrichtung bewegen kann. Hierzu
ist der Ventilverschlusskörper auch insgesamt mit entsprechendem
Spiel bevorzugt in der Hydraulikmittelzuleitung aufgenommen. Diese
Beweglichkeit des Ventilverschlusskörpers stellt sicher, dass
sich auch bei nicht exakt fluchtender Ausrichtung des Ventilsitzes
mit dem Ventilverschlusskörper ein zuverlässiger
Verschluss des Steuerventils ergibt. Der Ventilverschlusskörper
hat entsprechend eine bezüglich möglicher Fertigungstoleranzen
ausreichende Bewegungsmöglichkeit.
-
Das
Ausgleichsteil kann beispielsweise in Form einer Unterlegscheibe
gebildet sein. Auch das Ausgleichsteil, beispielsweise konkret die
Unterlegscheibe, ist bevorzugt nicht dichtend in der weiter bevorzugt
jedenfalls in diesem Bereich zylindrisch gestalteten Hydraulikmittelzuleitung
eingepasst. Vielmehr kann auch hier geeigneterweise ein, wenn auch sehr
geringer, radialer Spalt verbleiben, welcher ein gewisses Durchströmen
von Hydraulikmittel ermöglicht. Jedenfalls ermöglicht
ein solcher Spalt, im Ruhezustand, den Druckausgleich über
das Ausgleichsteil. Eine realistische Größe für
einen solchen Spalt liegt etwa bei 1/100 bis 2/100 mm. Dagegen kann
die Bewegungsmöglichkeit des Ventilverschlussteils quer
zu dessen Bewegungsrichtung bezüglich eines Öffnungs-
bzw. Schließvorganges 2/100 bis 10/100 oder mehr Hundertstel
Millimeter betragen, beispielsweise bis zu einem 1/2 mm.
-
Nachstehend
ist die Erfindung weiter anhand der beigefügten Zeichnung
erläutert, die jedoch lediglich Ausführungsbeispiele
darstellt. Hierbei zeigt:
-
1 eine,
teilweise geschnittene, Darstellung eines vorderen Teils eines Pressgerätes;
-
2 eine
Vergrößerung des Bereiches 2-2 in 1,
bei geschlossenem Steuer- und Rücklaufventil;
-
3 eine
Darstellung gemäß 2, bei geöffnetem
Steuerventil;
-
4 eine
Darstellung gemäß 2 mit zusätzlicher
Drosselöffnung;
-
5 eine
Darstellung gemäß 4, mit abgewandelter
Drosselöffnung; und
-
6 eine
vergrößerte Darstellung des Steuerventils bezogen
auf den Bereich VI-VI in 3, mit Ausgleichsteil.
-
Dargestellt
und beschrieben ist, zunächst mit Bezug zu
1,
ein hydraulisches Pressgerät mit einem Festteil
2 und
einem Bewegungsteil
3. Das Bewegungsteil
3 wird
mittels eines Hydraulikkolbens
4 relativ zu dem Festteil
2,
welches auch als das gesamte Gehäuse angesehen werden kann,
bewegt. Der Hydraulikkolben
4 ist mittels einer Rückstellfeder
5 in
seine Ausgangsstellung zurückbewegbar und im Nichtbenutzungszustand
in die Ausgangsstellung hierdurch vorgespannt. Die Rückbewegung
des Hydraulikkolbens
4 ist bei Ablauf eines Pressvorganges durch
Ansprechen eines Rücklaufventiles
6 auslösbar.
Dieses Rücklaufventil
6 ist beim Ausführungsbeispiel
so ausgebildet und arbeitet derart, wie es in der
EP 0 944 937 B1 beschrieben
ist. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift ist hiermit im Hinblick
auf die Ausbildung dieses Rücklaufventils und die entsprechende
Arbeitsweise vollinhaltlich in die Offenbarung vorliegender Anmeldung
einbezogen, auch um eines oder mehrerer der dort bekannten Merkmale
in Ansprüche dieser Anmeldung einzubeziehen.
-
Weiter
ist ein Steuerventil 7 vorgesehen, das die Verschlusscharakteristik
des Rücklaufventils 6 beeinflusst. Denn bevorzugt
ist das Rücklaufventil 6 nicht mehr bis zum vollständigen
Rücklauf des Hydraulikkolbens 4 geöffnet.
Zufolge des Steuerventils 7 ergibt sich im Öffnungszustand
dieses Steuerventils 7 ein solch starker Druckabfall vor
dem Rücklaufventil 6, dass es in diesem Sinne
vorzeitig, bevor der Hydraulikkolben 4 seine End-Rücklaufposition
erreicht, schließt. Eine weitere Rückbewegung
des Hydraulikkolbens 4 erfolgt dann nur noch durch Abfluss von
Hydraulikmittel über die von dem Steuerventil 7 im Öffnungszustand
freigegebene Abflussöffnung 8 in den Hydraulikmittel
Vorratsraum 9.
-
Das
Steuerventil 7 weist im Einzelnen eine Abströmseite 10 und
eine Abströmseite 11 auf. Die Anströmseite 10 bezieht
sich darauf, dass das Steuerventil 7 auf dieser Seite beim
Fördern von Hydraulikmittel mittels der Hydraulikmittel-Pumpe 12 von dem
Hydraulikmittel beaufschlagt wird. Über die Abströmseite 11 fließt
das Hydraulikmittel durch die Hydraulikmittelleitung 13 in
den Hydraulikzylinder 14, in dem der Hydraulikkolben 4 aufgenommen
ist. Die Hydraulikpumpe 12 kann wie dargestellt eine Kolbenpumpe
sein. Es kann sich aber auch beispielsweise um eine Schraubenpumpe
handeln. Letztere hat den Vorteil, dass mit einem kontinuierlichen
Druck gepumpt wird. Beim Fördern von Hydraulikmittel über das
geöffnete Steuerventil 7, das hiermit einhergehend,
aber auch praktisch sogleich in die Verschlussstellung verlagert
wird, ergibt sich zufolge Drosselwirkung ein Druckabfall von beispielsweise
1 bar, der die genannte Verlagerung in die Verschlussstellung bewirkt.
-
Der
Weg des zurücklaufenden Hydraulikmittels, wozu im Einzelnen
auch in 2 Bezug genommen ist, ist zu
Beginn, bei Öffnung des Rücklaufventils 6, über
das Steuerventil 7 gegeben, das zufolge eines umfangsseitig
belassenen Durchlaufspaltes 15 Hydraulikmittel vorbeiströmen
lässt. Da dieser Durchlaufspalt 15 relativ klein
ist, ergibt sich ersichtlich hierdurch eine Drosselung, die zu einem
Druckabfall über das Steuerventil 7 führt.
Auf der Anströmseite 10, die in diesem Zustand
eigentlich eine Abströmseite ist, herrscht entsprechend
dann ein geringerer Druck als auf der Abströmseite 11.
Zudem kann sich ergänzend ein gewisser Staudruck auf der
Abströmseite zusätzlich ergeben. Durch diese Druckdifferenz
und unterstützt durch eine das Steuerventil 7 in
die Öffnungsstellung vorspannende Druckfeder 16 wird
das Steuerventil 7 sehr rasch in die Öffnungsstellung
gemäß 3 verlagert.
-
Bei
einer üblichen Auslegung bedarf es aber eigentlich der
Druckfeder 16 nicht, um das Steuerventil 7 in
die Öffnungsstellung zu verlagern. Auf Grund der sich einstellenden
Strömung durch die Abflussöffnung 8 kann
sich aber eine Sogwirkung auf das geöffnete Steuerventil 7 ergeben,
der mittels der Druckfeder 16 entgegengewirkt ist.
-
Die Öffnungsstellung
gemäß 3 kann einerseits so vorgesehen
sein, dass sich ein dichter oder nahezu dichter Ventilsitz 17 ergibt.
Ein Öffnungssitz-Abschnitt 18 des Steuerventils 7 wirkt
dichtend mit der Gehäusewandung 36 zusammen, die
in diesem Bereich eine den Ventilsitz mit ausformende Einschnürung
aufweist. Hierdurch, bei der Ausbildung des Steuerventils als Wechselventil,
wobei das Steuerventil in der einen Stellung (geschlossene Stellung)
die Abflussöffnung 8 verschließt und
in der anderen Stellung (bezüglich der Abschlussstellung 8: geöffnete
Stellung) den Durchfluss zum Rücklaufventil 6 verschließt,
ergibt sich ein Schließen des Rücklaufventils 6 auch
für den Fall, dass dieses eine so große Hysterese
aufweisen sollte, dass es ansonsten während des gesamten
Rücklaufs des Hydraulikkolbens in der Offenstellung verbleiben
würde. Damit ist auch nach einem Öffnen des Rücklaufventils
genügend Zeit gegeben, die Hydraulikpumpe abzustellen,
damit das Steuerventil nicht gleich wieder geschlossen wird, sobald
das Rücklaufventil schließt und die Pumpe noch
fördern würde. Die Gestaltung kann aber auch so
vorgesehen sein, dass auch in dem Öffnungszustand des Steuerventils 7 gemäß 3 noch
ein Durchfluss von Hydraulikmittel zu dem Rücklaufventil 6 verbleibt.
Mit zunehmendem Zurückfahren des Hydraulikkolbens 4 entspannt
sich die Feder 5 und der auf das Hydraulikmittel hierdurch ausgeübte
Druck wird geringer. Entsprechend kann dann auch das Rücklaufventil 6 in
eine Verschlussstellung verfahren, wenn ein erforderlicher kritischer Druck,
der zur Aufrechterhaltung des Öffnungszustandes des Rücklaufventils 6 erforderlich
ist, unterschritten wird. Auch hierbei ist dann die Verschlussstellung,
des Rücklaufventils 6 erreicht, bevor der Hydraulikkolben 4 vollständig
in seine Endposition zurückgefahren ist.
-
Die
Einstellung kann aber auch so getroffen sein, dass, etwa um ein
möglichst schnelles Zurückfahren des Hydraulikkolbens
zu erreichen, das Steuerventil 7, wie auch das Rücklaufventil 6,
bis zum Erreichen der Endposition in der Offenstellung verbleiben.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einstellung
so vorgesehen, dass das Rücklaufventil 6 sogleich
in seine Verschlussstellung verfährt, wenn das Steuerventil 7 öffnet.
-
Der
Ablauf des Hydraulikmittels erfolgt dann nur noch durch die Ablauföffnung 8,
die in dem Ventilsitz des Steuerventils 7 ausgebildet ist.
-
Ergänzend
zu dem Weg des Hydraulikmittels bei Auslösen eines Pressvorganges über
das Steuerventil 7 kann ein im Bypass hierzu vorgesehener
Förderweg 19, siehe 4, 5,
ausgebildet sein. Dieser ist bevorzugt als Drosselstelle ausgebildet. Gemäß 5 kann
er auch durch ein Rückschlagventil 20 verschlossen
sein, so dass nur bei Förderung von Hydraulikmittel durch
die Pumpe 12 Hydraulikmittel über den Förderweg 19 strömt.
-
Bei
der Ausgestaltung gemäß 4 fließt auch
nach Auslösung des Rücklaufventils 6 Hydraulikmittel
durch den Förderweg 19 in den Raum 21 und von
dort bei geöffnetem Rücklaufventil 6 über
das Rücklaufventil 6 in den Hydraulikmittel-Vorratsraum 9.
-
Die
hier beschriebene Ausgestaltung ist in verschiedener Hinsicht von
besonderem Vorteil.
-
Wenn
nach Einleitung eines Pressvorganges durch entsprechende Schalterbetätigung
das Laufen der Pumpe 12, die etwa über einen Elektromotor
angetrieben ist, ausgelöst wird, wird sogleich das Steuerventil 7 in
die Verschlussstellung verlagert. Die Rückstellfeder 16,
die das Steuerventil 7 in die Öffnungsstellung
beaufschlagt, ist hierbei so ausgelegt, dass auch nach einem sofort
nach Einleiten des Pressvorganges erfolgendem Unterbrechen der Pumpe,
etwa indem der Schalter nicht mehr gedrückt ist, der auf
das Steuerventil 7 wirkende Verschlussdruck ausreichend
ist, das Steuerventil 7 in der Verschlussstellung zu halten.
Es erfolgt dann kein Rücklauf des Hydraulikkolbens 4.
Durch nochmaliges Betätigen des Auslöseschalters
kann dann der Verpressvorgang fortgesetzt werden, bei derselben
Stellung des Hydraulikkolbens 4, die dieser bei Unterbrechung
des Pumpvorganges eingenommen hat. Ist gleichwohl ein Rücklauf
des Hydraulikkolbens 4 erwünscht, kann dies ergänzend über
den Handschalter 21, der auf das Rücklaufventil 6 wirkt,
siehe etwa 4, ausgelöst werden.
-
Andererseits
ist die Auslegung des Steuerventils 7 so vorgenommen, dass
der beschriebene Druckabfall im Fall, dass das Rücklaufventil 6 auslöst,
jeweils das Steuerventil 7 in die Öffnungsstellung
verlagert. Aufgrund der Vorspannung mittels der Feder 16 verbleibt
das Steuerventil dann auch in dieser Öffnungsstellung.
-
Während
eines somit dann erfolgenden Rücklauf des Hydraulikkolbens 4 kann
aber jederzeit die Pumpe 12 durch Schalterbetätigung
wieder betätigt werden. Sogleich verlagert sich das Steuerventil 7 in
die Verschlussstellung, wodurch der Hydraulikkolben 4 an
der dann erreichten Verfahrposition in dem Hydraulikzylinder 14 angehalten
ist. Ohne dass ein vollständiges Zurückfahren
erforderlich ist, kann dann von dieser Position aus die nächste
Verpressung durchgeführt werden.
-
Das
Steuerventil 7 ist ersichtlich in weiterer Einzelheit mit
einem vorderen kegelförmigen Sitzbereich 22 gebildet,
der über einen Zylinderabschnitt 23 in einen vergrößerten
Flanschbereich 24 übergeht. An diesem Flanschbereich 24 schließt
sich rückwärtig ein Drosselbereich 25 an.
Wenn das Steuerventil 7 in der genannten Weise in die Öffnungsstellung
verlagert wird, ist dies ein sehr schneller, praktisch schlagartiger
Vorgang. Dadurch, dass der Drosselbereich 25in die nur
um ein weniges größere Durchgangsöffnung 26 hierbei
eintaucht, ergibt sich eine gewünschte Abbremsung und ein
sanftes Anliegen des Bereiches 24 an der Wandung des Gehäuses.
-
Hieran
anschließend ist ein langgestreckter Schaft 27 ausgebildet,
der mit einem Fortsatz 29 bis in eine Zulaufbohrung 28 des
Rücklaufventils 6 reicht. Die Zulaufbohrung 28 setzt
sich in eine rechtwinklig dazu verlaufende Fortführung 30 fort,
in der das Rücklaufventil 6 angeordnet ist. Der
Schaft 27 durchsetzt den Raum 21, der von durch
die Pumpe 12 geförderten Hydraulikmittel zunächst
erreicht wird. Dieser Raum 21 verzweigt sich ersichtlich
in einen Zulauf zu dem Steuerventil 7 und einen Zulauf
zu dem Rücklaufventil 6. Zudem noch in die Bypassleitung 19,
wenn diese vorgesehen ist.
-
Zugeordnet
der Ablauföffnung 8 ist vorratsraumseitig eine
Prallwand 31 vorgesehen. Auch bei kleinem Durchmesser der
Ablauföffnung 8 kann ein hierdurch hervorgerufener
dünner, starker Hydraulikmittelstrahl nicht etwa zu einer
Beschädigung der gegenüberliegenden Wandung 32 des
Vorratsraumes 9 führen. Zumal die Wandung 32 bevorzugt
durch ein nachgiebiges Gummimaterial gebildet ist. Die Prallwand 31 ist
im Einzelnen durch ein T-Rohr gebildet, wobei ein Abschnitt des
T-Rohrs als Einschraubabschnitt gebildet ist, der endseitig den
Sitz für das Steuerventil 7 bildet und der weitere
Abschnitt des T-Rohres die genannte Prallwand bildet.
-
Mit
Bezug zu 6 ist zu erkennen, dass der den
Sitzbereich 22, den Zylinderabschnitt 23 und den Flanschbereich 24 aufweisende
Ventilkörper des Steuerventils 7 ein Ausgleichsteil 33 durchsetzt.
Das Ausgleichsteil 33 ist als Ringkörper gestaltet,
mit einem Innendurchmesser Di, der kleiner ist als ein Außen
durchmesser Da des Flanschbereichs 24. Das Ausgleichsteil 33 ist
sitzbereichsseitig des Flanschbereiches 24, also beim Ausführungsbeispiel
von dem Zylinderabschnitt 23, von dem Ventilverschlusskörper
durchsetzt. Der Innendurchmesser Di des Ausgleichsteils 33 belässt
in Bezug auf den genannten Zylinderabschnitt 23 einen Spalt
s. Dieser Spalt s ermöglicht es dem Ventilverschlusskörper,
sich quer zu seiner Längserstreckung zu bewegen. Hierdurch ergibt
sich selbsttätig eine gewisse Querverlagerung, wenn etwa
die den Gegen-Ventilsitz bildende Bohrung 34 des hier durch
das T-Rohr gebildeten Ventil-Sitzteils 34 nicht mit einer
Längs-Mittelachse des Ventilkörpers fluchten sollte.
-
Wie
im Weiteren auch etwa 2 und der vorstehenden Beschreibung
zu entnehmen ist, geht von der Hydraulikmittel-Pumpe 12 ein
Strömungsweg durch den Raum 21 und dem von diesem
abzweigenden Leitungsabschnitt 35 unmittelbar zu dem Rücklaufventil 6.
Hydraulisch gesehen, also im Hinblick auf den zumindest theoretischen
Weg, den das Hydraulikmittel beim Strömen zurücklegt,
sind die Hydraulikmittel-Zufuhr, in Form der Hydraulikmittel-Pumpe 12 und
dem unmittelbar anschließenden Leitungsweg, sowie das Rücklaufventil 6 hydraulisch auf
derselben Seite, nämlich der Anströmseite des Steuerventils 7 angeordnet.
-
Alle
offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich.
In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt
der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren
in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige
erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere
um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hydraulik-Pressgerät
- 2
- Festteil
- 3
- Bewegungsteil
- 4
- Hydraulikkolben
- 5
- Rückstellfeder,
Feder
- 6
- Rücklaufventil
- 7
- Steuerventil
- 8
- Abflussöffnung/Hydraulikmittel-Abfluss
- 9
- (Hydraulikmittel-)Vorratsraum
- 10
- Anströmseite
- 11
- Abströmseite
- 12
- Hydraulikmittel-Pumpe
- 13
- Hydraulikmittelleitung
- 14
- Hydraulikzylinder
- 15
- Durchlaufspalt
- 16
- Druckfeder/Rückstellfeder
- 17
- Ventilsitz
- 18
- Öffnungssitz-Abschnitt
- 19
- Förderweg/Bypassleitung
- 20
- Rückschlagventil
- 21
- Raum/Handschalter
- 22
- Sitzbereich
- 23
- Zylinderabschnitt
- 24
- Flanschbereich
- 25
- Drosselbereich
- 26
- Durchgangsöffnung
- 27
- Schaft
- 28
- Zulaufbohrung
- 29
- Fortsatz
- 30
- Fortführung
- 31
- Prallwand
- 32
- Wandung
des Vorratsraumes 9
- 33
- Ausgleichsteil
- 34
- Bohrung/Sitzteil
- 35
- Bohrungsabschnitt/Leitungsabschnitt
- 36
- Gehäusewandung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 99/19947 [0002]
- - WO 98/24570 [0002]
- - WO 02/62504 [0002]
- - WO 02/00368 [0002]
- - DE 202004000215 U1 [0003]
- - EP 0944937 B1 [0027]